厦门大学答题卷纸Word格式文档下载.docx

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七

八

九

十

十一

十二

十三

十四

十五

总分

阅卷人

考试课程：

＿物理化学（田中群）

考试地点：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿

考试时间：

＿2007年1月25日上午

试卷（请打√）：

A卷（√）B卷（　）　

注意事项

1、学生的学院、系别、专业、年级、姓名、学号必须写在考生信息栏内指定的位置。

2、学生在考试之前必须填写考试课程名称、考试时间和地点、A/B卷。

3、所有的答案必须写在答卷纸上，做在草稿纸或试卷纸上无效。

4、字迹要清楚，保持卷面清洁。

试卷、草稿纸随答卷纸一起交回。

（试卷必须写上姓名学号交回，否则无成绩）

自强不息

止于至善

遵章守纪考试诚信承诺书

在我填写考生信息之后，表示我已阅读和理解《厦门大学考场纪律及违纪处分办法》[厦大教（2003）32号]有关规定，承诺在考试中自觉遵守该规定，如有违反将接受处理。

我保证在本科目考试中，本人所提供的个人信息是真实、准确的。

（签名：

）

日期：

＿＿＿＿＿＿学院＿＿＿＿＿＿系＿＿＿＿＿＿专业＿＿＿＿＿＿年级　　　　姓名＿＿＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

一、

名词解释

1．个相距一米的平行板电极内（1分）

含1F正、负离子（2分）

的电解质的电导率（1分）。

2．荷电粒子在电场中的化学势（2分），用于判断两相荷电界面的平衡倾向（2分）。

3．在中心离子周围存在的等电量异性球形离子分布（2分），是离子间相互作用程度的衡量（2分）

4．参考电极，用于三电极体系中电位的测量（2分）或控制（2分）

二、填空题（本大题共4小题，每4小题4分，共题16分）

1.大幅减小，小幅增大

2.阳极，氧化反应

3.固－固界面，固－液界面，液－液界面

4．j=R，=a+blnj

三、简答题和作图题（本大题共10小题，总计40分）

1．为何使用离子平均活度系数

单离子无法独立存在，单离子活度系数无法单独测量，故引入离子平均活度系数；

（2分）

如何计算获得（1分）：

物理意义：

离子活度系数反应了一对正负离子相互作用的平均值。

（1分）

2．紧密层，分散层。

（2分）简图（略）。

（2分）

3．相同之处：

交换电流密度和腐蚀电流都无法直接测量（1分）

不同之处：

交换电流密度为单电极上在平衡电位下，净电流为零时正、负分过程速率相等时的电流密度；

腐蚀电流微原电池短路时，阴极和阳极二个电极极化曲线相交处（即腐蚀电位下）的电流。

4．相同之处（1分）：

电极电势的变化与金属－溶液界面电势差的变化直接相关。

不同之处（1分）：

电极电势为被研究电极与一参比电极（如标准氢电极）所构成的电池的电动势是实验可测量的数值；

而金属－溶液界面电势差是绝对值（反应金属、溶液两者的共同性质），无法测量（1分）

5．电场下的电导理论（2分）

驰豫效应－离子氛中心离子分离（1分）

电泳效应－溶剂助力（1分）

6．否。

（2分）仅在可逆工作时适合（2分）

7．盐桥（3分）；

浓差电池对接。

8．m，i=z+UiF（2分）

9.（a）（2分）错。

摩尔电导率为含1摩尔指定电解质离子的电导率，尽管为无限稀释状态，仍要含1摩尔电解质，故与纯溶剂的摩尔电导率完全不同。

（纯溶剂为另一种电解质）

（b）（2分）错。

电离度公式=m/m对强电解质不成立，故m不等于m。

三、计算题和推导题（30分）

1．（10分）用希托夫法测定CdI2溶液中离子的迁移数.所用CdI2溶液浓度为7.54510-3molKg-1。

电解后测得在阴极上沉积的Cd重0.3462g.取出阴极区溶液分析，152.64g溶液中含CdI20.3718g,计算t（Cd2+）和t（I-）。

M（Cd）=112.41,M（I）=126.90

答:

（1）根据物量守恒原理,（2分）

（2）阴离子在阴极区通常不发生反应,故先考虑I-的迁移数（4分）

（3）（4分）

2.（15分）298K,p0时,以Pt为阴极，C（石墨）为阳极，电解含CdCl2（0.01mol·

Kg-1）和CuCl2（0.02mol·

Kg-1）的水溶液，若电解过程中超电势可忽略不计，（设活度系数均为1，已知0（Cd2+/Cd）=-0.402V,0（Cu2+/Cu）=0.337V,0（Cl2/Cl-）=1.36V,0（O2/H2O,H+）=1.229V）（不考虑水解）试问：

（1）何种金属先在阴极析出？

（2）第二种金属析出时，至少须加多少电压？

（3）事实上O2（g）在石墨上是有超电势的，若设超电势为0.6V,则阳极上首先应发生什么反应？

（1）设溶液为中性,电极上可能发生的阴极反应及电极电势如下:

Cd2++2e=Cd=r=0–（RT/2F）ln（1/Cd2+）=-0.402+（0.059/2）lg0.01=-0.461V

Cu2++2e=Cu=r=0–（RT/2F）ln（1/Cu2+）=0.337+（0.059/2）lg0.02=0.287V

2H++2e=H2=r=0–（RT/F）ln（1/H+）=0+（0.059）lg10-7=-0.413V

Cu先在阴极上析出.（氧气溶解度较低,其还原可不考虑）

故第二种金属析出时，至少须加多少1.607V电压。

（2）石墨电极上可能发生的阳极反应及电极电势如下:

H2O=O2+H++4e

=r+ηa=0–（RT/F）ln（1/H+）+ηa=1.229+0.059lg10-7+0.6=1.416V

2Cl-=Cl2+2e

=r=0–（RT/F）ln（Cl-）=1.36–0.059lg0.06=1.432V

先发生氧气析出反应.

3.平衡时,η=0

4．（a）

-j=j0exp（-zF/RT）

j2/j1=exp（-zF（2-1）/RT）

（2-1）=（RT/zF）lnj2/j1=0.059/0.39lg（55/75）=-0.02

2=1–0.02=-145mV

（b）-j=j0exp（-zF/RT）

j0=-j/exp（-zF/RT）=0.125/exp（-0.39x0.125x（1/0.059）=0.054mAcm-2